Pt|Co|金属基多层膜中界面 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用的元素选择性调控

尽管经历了十年的研究，界面处 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用（DMI）背后的精确机制及其精细调控的可能性尚未完全明确。在本研究中，我们探究界面 DMI 的起源，旨在厘清铁磁层周围各界面的独立程度，以及它们对有效 DMI 幅值的相对贡献。为此，我们生长并研究了一大类具有共同结构 Pt$|$Co$|M$ 的体系，其中 $M =$ Ni、Pd、Ru、Al、Al$|$Ta 和 MoSi。我们探索了有效界面 DMI 与金属不同本征性质（即原子序数、电负性以及 Co$|M$ 界面的功函数差）之间的关联。我们发现界面 DMI 与两元素间功函数差呈线性关系，从而将该行为的本质归因于金属界面的界面电势梯度。理解 DMI 机制极为重要，因为它为未来器件中精确设计磁学乃至自旋电子学性质开辟了可能。